package com.fjl.stack.leetcode895;

import java.util.HashMap;
import java.util.Stack;

/**
 * @Description
 * @Author: 01195
 * @Date: 2025/4/27 9:27
 */
/*
设计一个类似堆栈的数据结构，将元素推入堆栈，并从堆栈中弹出出现频率最高的元素。
实现 FreqStack 类:
    FreqStack() 构造一个空的堆栈。
    void push(int val) 将一个整数 val 压入栈顶。
    int pop() 删除并返回堆栈中出现频率最高的元素。
    如果出现频率最高的元素不只一个，则移除并返回最接近栈顶的元素。
示例 1：
    输入：
        ["FreqStack","push","push","push","push","push","push","pop","pop","pop","pop"],
        [[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]]
    输出：
        [null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4]
    解释：
        FreqStack = new FreqStack();
        freqStack.push (5);//堆栈为 [5]
        freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7]
        freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5]
        freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7,5,7]
        freqStack.push (4);//堆栈是 [5,7,5,7,4]
        freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5,7,4,5]
        freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,5,7,4]。
        freqStack.pop ();//返回 7 ，因为 5 和 7 出现频率最高，但7最接近顶部。堆栈变成 [5,7,5,4]。
        freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,4]。
        freqStack.pop ();//返回 4 ，因为 4, 5 和 7 出现频率最高，但 4 是最接近顶部的。堆栈变成 [5,7]。
提示：
    0 <= val <= 109
    push 和 pop 的操作数不大于 2 * 104。
    输入保证在调用 pop 之前堆栈中至少有一个元素。
 */
public class FreqStack {
    // 记录 FreqStack 中元素的最大频率
    int maxFreq = 0;
    // 记录 FreqStack 中每个 val 对应的出现频率，后文就称为 VF 表
    HashMap<Integer, Integer> valToFreq = new HashMap<>();
    // 记录频率 freq 对应的 val 列表，后文就称为 FV 表
    HashMap<Integer, Stack<Integer>> freqToVals = new HashMap<>();
    public FreqStack() {

    }

    public void push(int val) {
        // 修改 VF 表：val 对应的 freq 加一
        int freq = valToFreq.getOrDefault(val, 0) + 1;
        valToFreq.put(val, freq);
        maxFreq = Math.max(maxFreq, freq);

        // 修改 FV 表：在 freq 对应的列表加上 val
        freqToVals.putIfAbsent(freq, new Stack<>());
        freqToVals.get(freq).push(val);
    }

    public int pop() {
        // 修改 FV 表：pop 出一个 maxFreq 对应的元素 v
        Stack<Integer> vals = freqToVals.get(maxFreq);
        int v = vals.pop();

        // 修改 VF 表：v 对应的 freq 减一
        int freq = valToFreq.get(v) - 1;
        valToFreq.put(v, freq);

        // 更新 maxFreq
        if (vals.isEmpty()) {
            // 如果 maxFreq 对应的元素空了
            maxFreq--;
        }

        return v;
    }
}
